ZJ17卷接机组VE吸丝腔开槽式吸丝带主动轮的应用研究

李勇，张文平，李吉安，金彩洪，刘松，邢尧

（红塔烟草（集团）有限责任公司楚雄卷烟厂，云南 楚雄 675000）

ZJ17卷接机组是1993年中国烟草机械总公司,引进德国HAUNI公司生产的PROTOS70生产技术,由常德烟机生产的卷接设备，在国内各卷烟工厂应用十分广泛，也是我厂的主力设备之一。面对我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，要在存量分割的市场竞争中抢得先机，就需要在各个环节狠下功夫。作为卷烟生产制造环节，提升产品品质是机遇，更是一场没有退路的硬仗，这就需要树立新的质量观，以消费者认同为导向提升质量控制能力。需要把产品质量提升放到更加突出的位置，目前，我厂烟支重量物理指标过程能力指数与工厂追求产品质量合格率99.9999%即（6个西格玛水平）的目标相距较大。本文主要针对提高物理指标，烟支重量的过程能力指数进行研究，研制了一种开槽式的吸丝带主动轮。

1 存在的问题

我厂使用的卷接设备，中速机ZJ17卷接机组，超高速机ZJ116卷接机组，M5卷接机组都属于德国HAUNI公司PROTOS系列的卷接设备，在VE供料成条机吸丝成型部分都采用吸丝带吸附输送烟丝，吸丝带是一种采用尼龙材料由经线和纬线编制而成的烟丝输送带，由于设备设计时吸丝带主动轮工作面为光滑的圆柱面，吸丝带在运行过程中会出现不规则的打滑现象，从而导致切刀不能准确恒定切割在烟条紧头段的中间位置，造成生产过程中烟支空头剔除率偏高，不良品上升使生产成本增加，最终生产的每支滤嘴烟支重量一致性差，烟支重量物理指标过程能力指数低的问题。如图1所示。

图1 烟支空头重量不稳定

2 原理与原因分析

2.1 原理分析

ZJ17卷接机组VE吸丝腔吸丝带传动装置（如图2所示）由主动轮、惰轮、张紧轮、张紧气缸、被动轮、刮刀等组成，吸丝带按规定路线穿绕过主动轮、惰轮、张紧轮，工作时对张紧气缸输入2bar的高压空气，张紧轮对吸丝带实时进行张紧，吸丝带由主动轮驱动按顺时针方向旋转，吸丝腔内作用有-90～-95mbar的工艺除尘吸风，吸风穿过吸丝带上的网眼吸附送丝道上升的烟丝形成烟丝束，烟丝束随吸丝带的旋转向前输送。

图2 ZJ17卷接机组吸丝带传动装置

如图3所示，劈刀盘凹槽深度为3.8mm，凹槽弧长为22mm，内外劈刀盘旋转配合，吸丝带载着烟丝束经过平准器上方，带凹槽的劈刀盘将过多的烟丝修剪掉后形成带有紧头段（22mm的长度烟丝稍多）均匀的烟丝束雏形，铲丝刀将吸丝带上的烟丝铲下,落入SE卷制成型部分布带上方的卷烟纸上，完成VE供料成条机的工作任务。SE卷制成型机刀头切割装置的切刀将卷制成型的烟条切割成所需的双倍烟条长度（120mm），SE卷制成型机刀头切割装置的切刀要与平准器劈刀盘凹槽进行同步调整，使切刀切割在烟条紧头段的中间位置（11mm处），确保MAX接装机完成滤嘴烟支接装，最终分切后的2支滤嘴烟支不空头，并且重量相等。

图3 平准器劈刀盘装置

2.2 原因分析

造成每支卷烟烟支重量不稳定，烟支空头剔除率偏高的原因有：

（1）供丝部分提丝带、针辊、抛丝辊缺钉缺针，间隙调整不当或过量磨损,送丝带打滑、有跑偏、漏灰现象，张紧度不符合技术要求；

（2）供丝部分回丝量过小不符合技术要求；供丝部分梗签剔除量过小；

（3）吸丝成型部分未定时更换吸丝带，吸丝带有磨损或损坏；吸丝成型部分吸丝带张紧气缸卡塞，气压调整不符合技术要求；吸丝带各导轮磨损、轴承卡塞转动不灵活；吸风室风压过低；

（4）吸丝成型部分吸风室导轨间距调整不当和过量磨损；铲丝刀与吸丝带间隙、铲丝刀与烟枪高度、吸风室与烟枪高度调整不当；

（5）重量控制部分SE卷烟机刀头切割装置切刀与平准器劈刀盘凹槽不同步；

两劈刀盘调整间隙调整不当、劈刀盘过量磨损；

（6）传动部分各传动带有磨损或张紧度不符合技术要求,微波检测失效。

针对上述原因分析，修理工对软线6#机上述部位逐一进行了认真的检查、更换、调整确保各功能部位符合技术要求。开机生产，从MES数据中心跟踪软线6#机生产1周的烟支重量物理指标过程能力指数情况，与软线7#机、8#机进行对比，六西格玛水平接近，过程能力指数无提升。

对VE供料成条机的整个结构、原理、工作过程进行深入分析研究，分析认为，吸丝带传动其实是一种类似平皮带的传动方式，主动轮、惰轮、张紧轮、被动轮的工作面均为光滑的圆柱面（如图4所示），吸丝带为尼龙材料，由经线和纬线编织而成，工作时，通过气缸对吸丝带进行实时张紧，平带传动，从理论上分析本身就存在滑动打滑和弹性打滑可能，由于尼龙吸丝带随着运行时间的增长，吸丝带长度会伸长，宽度会逐渐变窄，吸丝带与主动轮表面接触时的摩擦力也就随之降低，导致吸丝带与主动轮之间出现不规则的打滑现象更为严重，从而造成烟丝束紧头位置漂移，切割装置刀头切刀就不能准确切割在烟丝束紧头段的中间位置，最终造成每支滤嘴烟支重量一致性差，烟支空头剔除数量多的问题。

图4 目前在用吸丝带主动轮工作面为光滑圆柱面

3 解决办法

为解决吸丝带打滑问题，项目组提出对吸丝带主动轮工作面进行镀钛处理，以增大吸丝带和主动轮工作面之间的摩擦力，以此方法来减少吸丝带在设备运行过程中出现打滑的概率，进一步保障烟丝输送供给的均匀性，从而降低烟支空头的剔除率，进一步保障烟支重量的稳定性。

4 维修过程

镀钛后的吸丝带主动轮安装在软线6#机上实验，有一点效果，但并不理想，项目组再次从平带的传动特点分析，认真观察研究了吸丝带的结构，测量了吸丝带两纬线间的距离为2.4mm，测量了吸丝带主动轮的直径为95mm，最后决定在吸丝带主动轮外圆面上通过线切割的方式均布开了130个槽，槽宽为1.2mm,深度为1.5mm，轮齿宽为1.2mm。如图5所示，为开槽后的吸丝带主动轮继续安装在软线6#机上实验。

图5 开槽吸丝带主动轮上机安装实验

5 效果验证

开槽吸丝带主动轮在设备上通过1周的运行，项目组与软线6#机3个生产班的操作工进行沟通，了解吸丝带的更换周期使用寿命情况，吸丝带更换周期完全正常，使用寿命可能会缩短的顾虑已完全消除。

从MES系统数据中心导出的软线6#机，在吸丝带主动轮开槽前与开槽后的烟支重量标偏，单箱废烟量控制情况：2020年1～8月，软线6#机吸丝带主动轮改进前烟支重量标偏平均值22.85mg/支；2020年9月～2021年4月，改进后烟支重量标偏平均值21.64mg/支，烟支重量标偏降低了1.21mg/支；改进前，2020年1～8月，软线6#机平均单箱废烟量为0.179kg∕箱；改进后平均单箱废烟量为0.129kg∕箱，降低了0.05kg/箱。该项改进取得了较好的效果，为车间提质降耗工作的落实起到了积极的促进作用。

6 结语

本项目的实施，不仅提升了ZJ17卷接机组对烟支重量标偏的控制能力，烟支物理指标过程能力指数的提升能为消费者带来更高的满意度，还进一步促进了玉溪品牌在市场上的竞争力。